Гигантская лаборатория под названием земной шар

042712 1602 26 Гигантская лаборатория под названием земной шар

Какая будет завтра погода? Высоким ли будет паводок? Как проложить точный маршрут по суше и использовать попутные ветры и течения в океане? Повторится ли здесь разрушительное землетрясение? Где лучше искать запасы подземных руд? Как предсказать нарушение радиосвязи? Как строить на вечной мерзлоте? Как использовать подземное тепло? В поисках ответов на эти и на тысячи других вопросов рождались различные отрасли геофизики: метеорология, геодезия, океанография, гляциология, геомагнетизм, сейсмология и другие. И почти в каждой из этих наук сначала ученые ограничивались наблюдениями интересующих их явлений в одной или немногих точках, мало заботясь о том, что делается на соседнем континенте или в смежной отрасли науки. И Земля как бы распадалась на отдельные маленькие лаборатории, отгороженные одна от другой.

Но постепенно, по мере накопления фактов становилось очевидным, что ни одно природное явление на Земле не может быть до конца понято, если его изучать изолированно от других, казалось бы далеких явлений. Становилось очевидным и другое: несмотря на огромные размеры Земли, процессы в ее недрах и на поверхности происходят в каждом месте не изолированно, но в тесной связи с процессами на больших пространствах планеты.

042712 1602 27 Гигантская лаборатория под названием земной шар

Огромный циклон, зародившись где-нибудь в северной части Атлантического океана, за несколько дней мог изменить погоду во всей Европе до Уральских гор и даже дальше. И одновременно тот же циклон, еще находясь в океане, мог породить слабые колебания земной коры, записываемые сейсмическими станциями на всей той территории, куда он должен был через несколько дней принести плохую погоду. Можно привести пример и обратного воздействия: медленные, длящиеся тысячи лет движения морского дна могут нарушить режим и маршрут глубинных морских течений, при этом резко изменится процесс переноса тепла океаническими водами, на большой территории сразу станет теплее… Именно так кончился 8—9 тысяч лет назад в Европе последний ледниковый период, кончился, когда теплые воды Гольфстрима, прорвавшись сквозь опустившийся глубже подводный Фарерский порог, пустились в далекий путь, огибая берега Скандинавии, неся тепло всей Северной Европе. И даже сейчас небольшие колебания высоты Фарерского порога настолько ощутимо сказываются на режиме вод, что небольшие вариации в переливе подводных течений через этот порог меняют уловы рыб в Северной Атлантике.

Постепенно в геофизике возникали представления об очень сложной системе связей между различными процессами на всем земном шаре. И развитие науки неумолимо привело к тому, что стало необходимым провести хотя бы в течение очень короткого срока наблюдения по всему земному шару, силами всех наук о Земле, едиными средствами и методами. Так возникла идея Международного геофизического года, в проведении которого участвовали 67 стран.

Три года шла подготовка к этому мероприятию, согласовывались программы наблюдений, выбирались места для новых геофизических станций, прокладывались маршруты экспедиций, обучались наблюдатели и готовилось оборудование. Тридцать месяцев, 914 дней — с 1 июля 1951 г. по 31 декабря 1959 г. — продолжалась эта небывалая научная эпопея. А затем настало время планомерной и методической обработки собранных материалов.

Сейчас, когда материалы МГГ в основном уже обработаны, ученым ясно, что только такой путь мог привести к значительному прогрессу в наших знаниях о Земле. И после завершения МГГ его идеи не умерли, наоборот, на ближайшие годы намечено осуществление многих новых международных геофизических проектов.

У программы Международного геофизического года была, однако, одна особенность: в течение МГГ главной задачей ученых было проникнуть в тайны внешних оболочек Земли — водной оболочки (океаны, моря, ледники), воздушной оболочки (атмосфера) и околоземного пространства. Задачам изучения недр твердой Земли в этой программе отводилась в целом скорее подсобная роль. Тем не менее и в этой области был сделан ряд важных открытий.

Таблица 1

ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ

(справочные таблицы)

СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА

Расстоя­ние от Солнца, млн. км Период обращения вокруг Солнца в земных годах и сутках Период вращения вокруг оси Радиус, тыс. км Масса в 1024 кг Сред­няя плот­ность,г/см3 Состояние вещества Внеш­нее маг­нитное поле
Солнце 25 дн. 9,1 ч. 696 1 984 000 1,39 Газ, плазма Есть
Меркурий 57,8 88 дн. 88 дн. 2,5 0,31 4,76 Твердое, без плотного ядра Нет
Венера 108,1 228 дн. ? 4,9 4,9 Твердое, с плотным ядром Нет
Земля 149.5 365,26 дн. 23 ч. 56 м. 6,37 6,0 5,5 То же Есть
Луна 0,384* 27 дн. 7 ч. 43 м.** 27 дн. 7 ч. 43 м. 1,74 0,074 3,39 Твердое, без плотного ядра Нет
Марс 228 1 г. 322 дн. 24 ч. 37 м. 3,39 0,65 4,0 Твердое, без плотного ядра (?) ?
Юпитер 778 11 л. 314 дн. 9 ч. 50 м. 71,3 1901 1,34 Газ, жид­кость, плаз­ма (?) Есть
Сатурн 1426 29 л. 167 дн. 10 ч. 14 м. 59,5 569 То же ?
Уран 2868 84 г. 5 дн. 10 ч. 45 м. 25,2 88 1,27 ?
Нептун 4494 164 г. 228 дн. 15 ч. 48 м. 24,9 103 1,58 ?
Плутон 5900 247 л. 225 дн. ? 1 ? 1 ? 1 ? ?


—————————————————————————————————————-

* расстояние от Земли.

** период вращения вокруг Земли.

—————————————————————————————————————-

Таблица 2

ОБЪЕМ И МАССА ЧАСТЕР1 ЗЕМЛИ

Оболочки Земли Средняя толщина, км Объем, км8 Масса, кг
Магнетосфера ~60 000 ~1015
Атмосфера 

В том числе:

тропосфера

стратосфера

~3 000 ~2 • 1012 ~5,2 • 1018
8—18 7,5 • 109 4,7 • 1018
60 30 • 109 0,5 • 1018
Гидросфера 

В том числе:

воды океанов

поверхностные воды су­ши

лед

вода в атмосфере

1,38 • 109 1,40 • 1021
3,8 1,35 • 109 1,37 • 1021
6,3 • 106 6,3 • 1018
30 • 106 27 • 1018
12,3 • 103 12,3 • 1015
Твердая Земля 1083 • 109 5,98 • 1024
Земля в целом, включая магнетосферу  ~1 • 1015 5,98 • 1024


Таблица 3

ФОРМА ЗЕМЛИ

Полярный радиус Земли 6356,8 км
Экваториальный радиус Земли 6378,3 км
Полярное сжатие Земли 1/298,2
Эллиптичность экватора (разность большой и малой экваториальных осей) —300 м
Разность северной и южной полярных осей ~20 м
Средняя высота континентов 850 м
Наибольшая высота на континентах (гора Джомолунгма) 8882 м
Средняя глубина океанов 3800 м
Наибольшая глубина океана (Марианская впадина) 11 034 м

Таблица 4

ПОВЕРХНОСТЬ ЗЕМЛИ

Площадь океанов 361 • 106 км2 71%
Площадь континентов 149 • 106 км2 29%
Площадь ледников суши 16 • 106 км2 11% суши
Площадь ледяного покрова океана 20 • 106 км2 6% океана
Поверхность Земли в целом 510 • 106 км2

Таблица 5

СРЕДНИЙ ВЕСОВОЙ СОСТАВ ЗЕМЛИ В ПРОЦЕНТАХ *

Химические элементы Fe О Si Mg А1 Са Ni Na К H Сl S N Аг С Прочие
Земля в целом 36,9 29,3 14,9 6,7 3,0 2,9 2,9 0,9 0,3 ~ ~ 0,7 ~ ~ 0,06 1,4
Земная кора 4,2 49,1 26,0 2,4 7,4 3,2 ~ 2,4 2,4 1,0 0,2 0,1 0,01 ~ 0,35 1,2
Морская вода ~ 85,8 ~ 0,14 ~ 0,04 ~ 1,0 0,04 10,7 1,9 0,09 ~ ~ ~ 0,3
Атмосфера ~ 23,2 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 75,5 1,3 0,01 <0,1

—————————————————————————————————————-

* знак ~ означает содержание менее 0,01% по весу.

—————————————————————————————————————-

Таблица 6

НЕКОТОРЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗЕМЛИ

Кинетическая энергия вращения Земли 22 • 1028 дж
Количество энергии Солнца, падающей на Землю 5,4 • 1024 дж/год
Количество тепловой энергии, выделяющейся из недр Земли 0,7 • 1021 дж/год
Количество энергии, выделяющейся при землетрясениях 1018—1019 дж/год
Количество энергии, выделяющейся при вулканических извержениях 5 • 1017—5 • 1018 дж/год,
Кинетическая энергия Мирового океана 1019 дж

042712 1602 28 Гигантская лаборатория под названием земной шар

Внутреннее строение третьей планеты от солнца, получившей название Земля

Зато целиком изучению недр Земли посвящен новый международный проект, впервые предложенный в 1960 г. крупным советским геологом членом-корреспондентом Академии наук СССР В. В. Белоусовым. Этот проект, носящий название «Верхняя мантия Земли и ее влияние на развитие земной коры» или просто «Проект верхней мантии», должен направить усилия представителей наук о твердой Земле во всех странах мира на исследование тех процессов, которые происходят в недрах Земли на глубине до 800—1000 км и определяют все важнейшие события и явления в самых верхних слоях Земли: образование океанов, континентов, горных хребтов, возникновение землетрясений и извержения вулканов, закономерности образования полезных ископаемых и запасы подземного тепла…


Найти на unnatural: Гигантская лаборатория под названием земной шар
Автор: admin | 27 Апрель 2012 | 457 просмотров

Новые статьи:

Оставить комментарий:

Все размещенные на сайте материалы без указания первоисточника являются авторскими. Любая перепечатка информации с данного сайта должна сопровождаться ссылкой, ведущей на www.unnatural.ru.
Rambler's Top100